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如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球的质量m=1kg,细线AC 长L=1m,B点距C点的水平和竖直距离相等.(重力加速度g取10m/s2
(1)若装置匀速转动的角速度为ω1,细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;
(2)若装置匀速转动的角速度,求细线AC与竖直方向的夹角;
(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2 变化的关系图象.
   
解:(1)细线AB上张力恰为零时有
解得
(2)>时,细线AB应松弛
解得  
此时细线AB恰好竖直,但张力为零
(3)时,细线AB水平,细线AC上张力的竖直分量等于小球的重力
      
时细线AB松弛
细线AC上张力的水平分量等于小球做圆周运动需要的向心力

时,细线AB在竖直方向绷直,仍然由细线AC上张力的水平分量提供小球做圆周运动需要的向心力 

综上所述时,不变
时,      
关系图象如图所示
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37°.已知小球的质量m=1kg,细线AC长L=1m,B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等.(重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时,细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;
(2)若装置匀速转动的角速度为ω2时,细线AB刚好竖直,且张力为0,求此时角速度ω2的大小;
(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2变化的关系图象.

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年辽宁省沈阳二中高一下学期期中考试物理试卷(带解析) 题型:计算题

如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于BC两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37º.已知小球的质量m=1kg,细线ACl=1m, B点距C点的水平和竖直距离相等.(重力加速度g取10m/s2)(结果可以用根号表示)

(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时,细线AB上的张力为零而细线AC与竖直方向夹角仍为37º,求角速度ω1的大小;
(2)若装置匀速转动的角速度,求细线AC与竖直方向的夹角的余弦值;
(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2 变化的关系图象。

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科目:高中物理 来源:2014届河北省高三上学期三调考试(理科)物理试卷(解析版) 题型:计算题

(12分)如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静止时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37º。已知小球的质量m=1kg,细线AC长L=1m,B点距转轴的水平距离和距C点竖直距离相等。(重力加速度g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)

(1)若装置匀速转动的角速度为时,细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度的大小;

(2)若装置匀速转动的角速度为时,细线AB刚好竖直,且张力为0,求此时角速度的大小;

(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方变化的关系图像

 

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科目:高中物理 来源:2015届江苏扬州师大附中高一下期中考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(14分)如图所示,装置BO′O可绕竖直轴O′O转动,可视为质点的小球A与两细线连接后分别系于B、C两点,装置静时细线AB水平,细线AC与竖直方向的夹角θ=37º。已知小球的质量m=1kg,细线AC长L=1m,B点距C点的水平和竖直距离相等。(重力加速度g取10m/s2,sin37º=0.6,cos37º=0.8)

(1)若装置匀速转动的角速度为ω1时,细线AB上的张力为0而细线AC与竖直方向的夹角仍为37°,求角速度ω1的大小;

(2)若装置匀速转动的角速度为ω2时,细线AB刚好竖直,且张力为0,求此时角速度ω2的大小;

(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2变化的关系图像

 

 

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(2)若装置匀速转动的角速度,求细线AC与竖直方向的夹角的余弦值;

(3)装置可以以不同的角速度匀速转动,试通过计算在坐标图中画出细线AC上张力T随角速度的平方ω2 变化的关系图象。

 

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